Wraz ze wzrostem rozdzielczości cyfrowych kamer monitoringu i wprowadzeniem nowych technologii, takich jak termowizja, zdolność do wykrywania szczegółów i rozpoznawania obiektów uległa znacznej poprawie. Aby pomóc w automatyzacji zadań rozpoznawania i zmniejszyć szanse na błąd ludzki, technologie analityczne są stale rozwijane, aby dotrzymać kroku, nie tylko ostrzegając o potencjalnych zagrożeniach, ale także zmniejszając występowanie fałszywych alarmów.
Firma Hi-Tech Security Solutions przeprowadziła wywiady z czterema dostawcami i twórcami rozwiązań z zakresu analityki wideo, aby dowiedzieć się więcej o najnowszych osiągnięciach w tej dziedzinie. Były to: Avigilon, reprezentowany przez Jennę Livergant; Bosch Security Systems SA, reprezentowany przez Quintina van den Berga; Cathexis Africa, reprezentowany przez Gusa Brechera; oraz Reditron, reprezentowany przez Briana Wynbergera.
Hi-Tech Security Solutions: Jaką analitykę oferujecie dla rynku osiedlowego i jak łagodzi ona fałszywe alarmy?
Avigilon: Avigilon oferuje pełne rozwiązania bezpieczeństwa typu end-to-end, w tym zaawansowaną samouczącą się analitykę wideo. Analityka wideo jest wbudowana bezpośrednio w wiele kamer, a także stanowi część oprogramowania do zarządzania wideo. Jego samoucząca się analityka wideo może być stosowana w wielu pionach, w tym na rynku mieszkaniowym.
W odniesieniu do fałszywych alarmów, zaawansowane rozwiązania analityczne Avigilon oparte na wzorach są w stanie rozpoznać ruchy osób i pojazdów z dużą dokładnością, pomagając operatorom skupić się na zdarzeniach, które mają największe znaczenie. Technologia Teach-by-example umożliwia użytkownikom przekazywanie informacji zwrotnych na temat dokładności wpisów w celu udoskonalenia możliwości samouczenia się technologii. Zdolność technologii do ciągłego uczenia się pomaga ograniczyć liczbę fałszywych alarmów i zapewnić, że alerty są znaczące, co może poprawić efektywność.
Bosch: Dzięki analityce wideo na krawędzi jako standard w nowych kamerach Bosch IP 4000i do IP 9000, mamy pełne inteligentne portfolio odpowiednie dla rynku nieruchomości mieszkalnych. Osoby zarządzające bezpieczeństwem mogą ustawić własne reguły alarmowe i być ostrzegane w razie potrzeby. Na przykład, jeśli kierownik ds. bezpieczeństwa chce liczyć osoby wchodzące i wychodzące z kompleksu, jest to również możliwe.
Technologia inteligentnej analizy obrazu firmy Bosch została zaprojektowana z myślą o najbardziej wymagających środowiskach i doskonale sprawdza się w ochronie obwodowej osiedli mieszkaniowych. Zapewnia możliwość rozróżnienia między prawdziwymi zdarzeniami związanymi z bezpieczeństwem a znanymi fałszywymi wyzwalaczami, takimi jak wymagające środowiska z wiatrem (poruszające się drzewa), deszczem, gradem i odbiciami wody lub aplikacje wymagające analizy zawartości wideo na dużych odległościach.
Cathexis: Cathexis dostarcza różne algorytmy analityczne, w tym przekraczanie linii, wałęsanie się, czas w obszarze, kierunek, prędkość itp. Ma różne metody odrzucania fałszywych alarmów, takie jak filtry rozmiaru i prędkości, dynamiczne modelowanie tła (do odrzucania takich rzeczy jak deszcz, migające światła, drgania aparatu i tak dalej), tłumienie cieni i inne. Udoskonalenie i niższy koszt kamer termowizyjnych również bardzo pomogły w redukcji fałszywych alarmów.
Reditron: Technologie Arteco oferowane przez Reditron obejmują m.in. wykrywanie włamań, gapiów, zagubionych osób i przedmiotów, poślizgnięć i upadków, wykrywanie i rozpoznawanie twarzy, paniki, zdarzeń charakterystycznych dla bankomatów, pożarów oraz rozpoznawanie tablic rejestracyjnych.
Rozwiązanie Arteco potrzebuje jedynie 25 pikseli na celu, aby utworzyć zdarzenie, a dzięki wykorzystaniu kamer termowizyjnych zapewnia dokładność na poziomie 95% i więcej. Regułę włamania można skonfigurować w taki sposób, że przed utworzeniem zdarzenia musi zostać przekroczona predefiniowana liczba progów. Do tego dochodzi możliwość filtrowania cieni, świateł samochodów, odbić i zmian oświetlenia spowodowanych pogodą.
Idealną sytuacją jest wprowadzenie do swojego obwodu więcej niż jednej technologii. Jak w przypadku każdego rozwiązania połączonego z kamerą, możemy pracować tylko z tym, co widzimy, dlatego korzystne jest połączenie analityki z innymi rozwiązaniami, takimi jak bariery mikrofalowe, systemy detekcji ogrodzeń, a nawet ogrodzenia elektryczne i tradycyjne belki. Chodzi o to, aby oba rozwiązania zostały uruchomione w tym samym czasie, a następnie tylko utworzyć zdarzenie. Metoda ta jeszcze bardziej ogranicza fałszywe alarmy.
Hi-Tech Security Solutions: Jakie są możliwości śledzenia włamań poza ogrodzeniem?
Avigilon: Rozwiązania analityczne firmy Avigilon mogą monitorować dany obszar 24/7/365. Dzięki alertom w czasie zbliżonym do rzeczywistego, a także możliwości wysyłania ich na urządzenia mobilne, operatorzy ochrony mogą być powiadamiani o krytycznych zdarzeniach na bieżąco.
W przypadku konieczności wyszukania osoby w całym obiekcie można zastosować technologię analityki wideo Avigilon Appearance Search. Technologia ta wykorzystuje zaawansowany mechanizm wyszukiwania oparty na sztucznej inteligencji (AI) z głębokim uczeniem się, aby z łatwością sortować godziny materiału filmowego. Technologia ta pozwala operatorom ochrony na kliknięcie przycisku i wyszukanie wszystkich przypadków osób lub pojazdów we wszystkich kamerach w danym miejscu, szybko i skutecznie.
Bosch: Innowacją oferowaną przez nowe modele MIC IP jest analityka obrazu podczas ruchu. W momencie wykrycia intruza przy ogrodzeniu, gdy kamera sieciowa MIC obraca się, pochyla lub przybliża, wysyłany jest sygnał alarmowy do operatora lub uruchamiana jest funkcja inteligentnego śledzenia kamery. Po włączeniu funkcji Intelligent Tracking zapewnia ona automatyczne śledzenie intruza. Optymalne uchwycenie intruza jest zapewnione dzięki dynamicznej regulacji pola widzenia.
Kolejnym rozwiązaniem do ochrony obwodowej jest nowa kamera DINION IP thermal 8000. Zapewnia wczesne wykrywanie na odległość do 762 metrów dzięki połączeniu termowizji i Intelligent Video Analytics. Na osiedlach o ograniczonej widoczności ze względu na złe warunki oświetleniowe, a nawet w całkowitej ciemności, operatorzy mogą mieć pewność, że zostaną zaalarmowani na wczesnym etapie.
Cathexis: To naprawdę zależy od zasięgu kamer na osiedlu. Wiele osiedli ma kamery skupione tylko na obwodzie, więc gdy sprawca opuści widok kamery, nie można nic zrobić. Jeśli istnieją kamery obejmujące inne obszary, w CathexisVision mamy funkcję zwaną „mapowaniem sąsiednich kamer”, która umożliwia łatwe śledzenie obiektów z wielu kamer. Można też wykorzystać do tego celu algorytmy śledzące w kamerach PTZ.
Reditron: Arteco mocno wierzy, że bezpieczeństwo osiedla zaczyna się na zewnątrz i przesuwa się do wewnątrz. Jest zbyt późno, aby zareagować, gdy intruz przekroczy Twoje zabezpieczenia obwodowe. Tak, to się zdarza, ale jeśli zastosuje się odpowiednie rozwiązania na obwodzie, to takie naruszenia powinny być bardzo rzadkie.
Jeśli dojdzie do naruszenia, Arteco jest w stanie powiązać to zdarzenie z kamerami, które są ze sobą ściśle powiązane. Na przykład, jeśli mamy kamerę termowizyjną na obwodzie, która wykryje zdarzenie, automatycznie wyświetli się wideo na żywo i nagrane wideo z tego zdarzenia z tej konkretnej kamery. Operator może wtedy łatwo wybrać kamery według skojarzeń, które wyświetlą kamery w tym samym obszarze co kamera, która początkowo wykryła zdarzenie. Dzięki temu operator będzie miał całkowitą świadomość sytuacyjną, co pozwoli mu na podjęcie wymaganych działań. Kamery te mogą być również wyświetlane na mapie, więc nawet nowy operator może natychmiast zrozumieć, z którymi kamerami ma do czynienia.
Hi-Tech Security Solutions: Jak bardzo rozwinęła się analityka i czy można na niej polegać jako na jedynym mechanizmie ochrony perymetrycznej?
Avigilon: Ochrona perymetryczna to zazwyczaj podejście wielowarstwowe. Użytkownik końcowy i integrator systemu powinni współpracować w celu zaprojektowania systemu, który najlepiej sprawdzi się w danym miejscu, a analityka wideo może być ważną częścią tego systemu. Postęp w dziedzinie analityki wideo zaowocował zwiększeniem efektywności monitorowania obiektów, ponieważ analityka wideo ewoluowała od wizyjnej detekcji ruchu (VMD), przez zaawansowaną wizyjną detekcję ruchu (AVMD), po zaawansowaną wizyjną detekcję wzorców.
VMD jest obecnie standardową funkcją dołączaną do większości nowych kamer monitoringu, rejestratorów i oprogramowania do zarządzania wideo. VMD koncentruje się na wykrywaniu wszelkich ruchów pikseli ze sceny na scenę w oparciu o uproszczony próg zdefiniowany przez użytkownika. Następnie branża przeszła od VMD do AVMD. AVMD opiera się na modelowaniu tła, alarmując o każdej zmianie, która odbiega od ustalonego modelu tła. Technologia AVMD skupia się na monitorowaniu sceny i wykorzystaniu danych przechwyconych w wyniku złożonej ręcznej kalibracji do identyfikacji poruszających się obiektów.
Najnowszą ewolucją jest Advanced Video Pattern Detection, która opiera się na algorytmach modelowania wzorców, alarmując o każdej zmianie, która ma wzór znanego typu obiektu, takiego jak osoba lub pojazd. Technologia ta skupia się na rozpoznawaniu obiektów w widoku i wykorzystaniu informacji dotyczących ruchu obiektu do jego dokładnej klasyfikacji. W wyniku zastosowania tej technologii, analityka przeszła z roli narzędzia stricte kryminalistycznego do roli potencjalnie potężnego rozwiązania proaktywnego.
Bosch: Analityka wizyjna nie jest „srebrną kulą” do ochrony perymetrycznej, ale stanowi istotne wzmocnienie barier fizycznych i ochrony przez człowieka. Analityka wideo działa jak „mózg” systemu bezpieczeństwa, wykorzystując metadane w celu dodania sensu i struktury do materiału wideo. To z kolei umożliwia sieciowym kamerom wideo zrozumienie tego, co widzą i alarmuje o każdym potencjalnym zagrożeniu w momencie jego wystąpienia.
Każda kamera staje się w efekcie „inteligentna” – umożliwiając strażnikom/operatorom natychmiastowe pobranie odpowiedniego materiału z wielu godzin zapisanego wideo. Analizuje scenę dostarczając wszelkiego rodzaju statystyki (metadane) i podejmuje odpowiednie działania szybciej, łatwiej i skuteczniej.
Cathexis: Ze względu na postęp w zakresie mocy obliczeniowej, można wykonywać bardziej zaawansowane przetwarzanie na wielu kamerach jednocześnie na mniejszym sprzęcie. Dzięki temu producenci oprogramowania mogą zwrócić uwagę na więcej parametrów, takich jak kolor. Umożliwił on również zaawansowane dynamiczne modelowanie tła w czasie rzeczywistym, dzięki czemu algorytmy analityczne są dokładniejsze i mniej podatne na fałszywe alarmy.
Uważam, że w odpowiednim środowisku można używać analityki jako jedynej technologii wykrywania perymetrów. Mogą istnieć wyjątkowe sytuacje, w których jeden może preferować inną technologię monitorowania ogrodzenia, lub w środowiskach o wysokim poziomie bezpieczeństwa może nawet używać obu. Wiele osiedli mieszkaniowych z powodzeniem wykorzystuje naszą analitykę jako jedyną technologię wykrywania.
Reditron: Analytics przeszedł długą drogę i bez wątpienia wraz z upływem czasu będzie stawał się coraz bardziej inteligentny, ale najważniejsze jest, aby nie był nadmiernie sprzedawany klientowi. Trzeba mieć absolutną jasność z klientem co do tego, co działa, a co nie. Jeśli Twój klient szuka czegoś, co widział w CSI Miami, a Ty nie możesz tego zapewnić, poinformuj (wyedukuj) go, jakie są realia – zarządzaj jego oczekiwaniami.
W mojej szczerej opinii, w większości przypadków, jeśli wyjaśnione i sprzedawane prawidłowo analityka może być jednym rozwiązaniem problemu, ale trzeba zrobić to absolutnie jasne dla klienta, co to nie zrobi. Jeśli istnieją wątpliwości, że włamanie może pozostać niewykryte, należy doradzić dodatkowe środki, jak opisano wcześniej. Zbyt często spotykamy się z klientami, którzy zrobili wiele badań… w Google i na YouTube. W większości przypadków informacje te nie mogą być zastosowane do potrzeb Twojego klienta, ponieważ projekt i środowisko jego strony jest oczywiście inne niż na filmie. Również wiele manufaktur udostępnia materiały wideo i marketingowe, które są robione w idealnych warunkach.
Hi-Tech Security Solutions: Jaki wpływ ma deep learning i sztuczna inteligencja na analitykę wideo?
Avigilon: Zdecydowana większość zarejestrowanych danych wideo nigdy nie jest przeglądana. Nie wynika to z braku ciekawej treści czy niewystarczających zasobów, ale raczej ze stopniowego zmniejszania się przestrzeni ludzkiej uwagi. Dodanie większej liczby kamer zwiększa ilość gromadzonych danych wideo, ale jeśli nie są one przeglądane, brakuje przydatnych informacji.
Istnieje nierównowaga pomiędzy ilością gromadzonych danych wideo a ludzką uwagą dostępną do efektywnego wykorzystania tych danych. Osoba prowadząca wyszukiwanie musi odpowiedzieć kto, co, kiedy i gdzie, nie tylko w kontekście pojedynczego aparatu, ale w całym serwisie. Tu właśnie pojawia się zapotrzebowanie na AI. Wierzymy, że ciągła ewolucja AI zapewni operatorom bezpieczeństwa jeszcze potężniejsze narzędzia nie tylko do celów kryminalistycznych, ale także do reagowania na zdarzenia w czasie rzeczywistym.
Jedną z nowych technologii sztucznej inteligencji rozwijanych przez Avigilon jest Unusual Motion Detection (UMD), która wprowadza nowy poziom automatyzacji do monitoringu. Bez żadnych predefiniowanych reguł czy ustawień jest w stanie w sposób ciągły uczyć się, jak wygląda typowa aktywność na scenie oraz wykrywa i skupia uwagę operatora na nietypowych zdarzeniach, które mogą wymagać dalszego badania.
Bosch: Uważamy, że logicznym kolejnym krokiem dla bezpieczeństwa jest umożliwienie klientom rozpoczęcia ponownego wykorzystania ogromnych ilości danych wideo. Możliwość interpretacji danych wideo bezpośrednio ze źródła pomaga znacząco podnieść poziom bezpieczeństwa.
Pomimo ogromnych ilości gromadzonych danych wideo, statystyki pokazują, że tylko 10% danych jest kiedykolwiek wykorzystywanych, a większość zgromadzonych danych traci swoją wartość w ciągu kilku sekund od wygenerowania. Dlaczego wykorzystujemy tylko tak ograniczoną ilość danych? Skupiamy się przede wszystkim na dostarczeniu właściwej informacji w przypadku nagłego zdarzenia lub dostarczeniu właściwych dowodów po dokonaniu czynu zabronionego. Wierzymy, że przyszłością jest wykorzystanie ukrytego potencjału i wykorzystanie 100% danych z zabezpieczeń wideo, pozwalając tym danym na znacznie więcej niż samo bezpieczeństwo.
Cathexis: Trzeba zdefiniować „uczenie się”. Można uczyć się środowiska z myślą o dostosowaniu do zmieniającego się tła, aby odrzucić fałszywe alarmy, i to z dużym powodzeniem. Inne algorytmy uczenia się, które promują niektórzy dostawcy, opierają się na analizie behawioralnej, gdzie system „uczy się”, jakie jest normalne zachowanie na stronie i uruchamia alarm, gdy pojawia się sytuacja nietypowa. Na tym etapie odnotowano różne sukcesy tej technologii. Nie wierzę, że można uciec od używania tego jako jedynej technologii analitycznej.
Reditron: Deep learning i sztuczna inteligencja to bez wątpienia słowa, które są dziś coraz częściej rzucane. Analityka Arteco dla zastosowań związanych z włamaniami i handlem detalicznym już teraz wykorzystuje zaawansowane algorytmy i sztuczną wizję, aby zapewnić wyniki, ale przejście na technologie takie jak analityka głębokiego uczenia się rzeczywiście ma swoje zalety. Nie wiadomo, czy klient będzie skłonny wyłożyć pieniądze potrzebne na takie oprogramowanie i sprzęt. Celem jest, aby takie rozwiązania miały jak najmniejszą moc obliczeniową – jeśli tak to mogą być nawet instalowane na krawędzi.
Niestety widzimy, że firmy, które chwalą się posiadaniem rozwiązań, które „myślą za siebie”, wymagają podejścia typu „wyrwij i wymień” na rzecz jednej, kompleksowej oferty marki. W przypadku Arteco tak nie jest, ponieważ system jest całkowicie niezależny od kamer i może zaoferować bardzo wysoki wskaźnik wykrywalności, nawet w przypadku rozwiązania, które nie jest oparte na protokole IP.
Dobrą wiadomością jest to, że te bardziej inteligentne technologie są opracowywane z szybkością błyskawicy i w miarę upływu czasu ceny będą spadać. To powiedziawszy, nadal wymagane jest, aby do każdego miejsca i każdego aparatu podchodzić z rozwagą, tak aby oferowane rozwiązanie spełniało i przekraczało oczekiwania użytkownika końcowego.